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《球墨鑄鐵生產(chǎn)中的稀土球化劑的選擇》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、中頻爐球墨鑄鐵生產(chǎn)中的稀土球化劑的選擇2012-05-0813:471。球化劑及球化元素在球墨鑄鐵生產(chǎn)中的作用 內(nèi)容導(dǎo)讀：盡管國內(nèi)外球化劑的種類很多，但在我們國內(nèi)目前應(yīng)用最多的還是稀土鎂類合金，現(xiàn)主要論述該類合金及其球化元素的作用。球化元素及反球化元素1球化元素的作用所謂球化元素是指那些能夠促進(jìn)石墨球狀化、使石墨球生成或增加的元素。球化元素一般有以下共同性質(zhì)：(1)元素最外電子層上有一個(gè)或兩個(gè)價(jià)電子，次內(nèi)層有8個(gè)電子。這種電子結(jié)構(gòu)使元素與硫、氧和碳有較強(qiáng)的親和力，反映產(chǎn)物穩(wěn)定，能顯著減少貼水中的硫和氧。(2)元素在鐵水中溶解度低，
2、凝固過程中有顯著偏析傾向。(3)雖然和碳有一定親和力，但在石墨晶格內(nèi)溶解度低。根據(jù)以上特點(diǎn)，Mg,Ce,Y,Ca屬于有效球化元素。一是在鐵水中蒸氣壓力高，使鐵水佛騰。鎂的原子量和密度比鐵水小，熔點(diǎn)650度，沸點(diǎn)1108度，在鐵水的處理溫度下，鎂產(chǎn)生的蒸氣壓力很高(超過1Mpa).鎂的熔解熱為21J/g,蒸發(fā)潛熱為406J/g。因此，鎂加入鐵水時(shí)，要產(chǎn)生汽化，使鐵水翻騰。二是與硫、氧有很強(qiáng)的親和力。所生成的MgO和MgS熔點(diǎn)高，密度也遠(yuǎn)小于鐵，容易與鐵水分離，因此鎂處理后的鐵水，硫和羊的含量都很低；三是在鐵水凝固過程中有偏析于石墨的傾
3、向，當(dāng)其在鐵水中的殘留量超過0.035%時(shí)，使末就可以球化，但當(dāng)鎂殘留量超過0.07%時(shí)，一部分鎂偏析于晶界，并于晶界中的碳、磷等發(fā)生放熱反應(yīng)，生成MgC2、Mg2C3、Mg3P2等。殘留鎂量更多時(shí)，晶間碳化物增多。稀土族元素對(duì)石墨球化有顯著作用的是輕稀土元素中的鈰和重稀土中的釔。一是稀土元素的沸點(diǎn)均比鎂高，加入鐵水中時(shí)，不會(huì)引起鐵水的翻騰和噴濺；二是鈰和釔基稀土元素有比鎂更強(qiáng)的脫硫脫氧能力，生成的硫化稀土、氧化稀土等化合物熔點(diǎn)高、穩(wěn)定性好；三是，稀土元素與鐵水中的球化干擾元素也能形成穩(wěn)定的化合物，因此含稀土的球化劑比鎂球化劑的抗干
4、擾能力強(qiáng)?！ ∠⊥猎貧埩袅繉?duì)石墨球化有明顯的影響。輕稀土處理過共晶鐵水，當(dāng)殘留鈰含量0.04%時(shí)，石墨就可以球化，而且很穩(wěn)定；處理亞共晶鐵水時(shí)，輕稀土加入量要增加。輕稀土處理得球鐵，石墨圓整度比鎂處理得球鐵要差，并出現(xiàn)碎塊狀石墨；另外輕稀土處理得球鐵白口傾向大，因此需要控制其加入量。重稀土釔本身熔點(diǎn)高，其脫氧除硫產(chǎn)生的氧化物、硫化物在高溫下比較穩(wěn)定，因此其抗球化衰退能力很強(qiáng)。1400度的鐵水保溫1小時(shí)，球化率降低不超過10%，含硫0.06%的鐵水，用釔基重稀土合金處理后，能得到完整的球狀石墨。鐵水中殘留釔0.10—0.15%，石墨
5、球化良好；低于此限度，隨釔量減少一次出現(xiàn)不規(guī)則石墨和蠕蟲狀石墨；殘留釔超過0.15而低于0.30%時(shí)，白口傾向逐漸增大，石墨圓整度變差，并在更高殘留量時(shí)出現(xiàn)YTe4?！ a：鈣在鐵水中的溶解度很低，它對(duì)金相組織的影響是通過與氧和硫的結(jié)合而間接實(shí)現(xiàn)的。與鎂相比，鈣與硫、氧的親和力更強(qiáng)，能夠有效的脫硫除氧。鈣殘留量很低時(shí)，石墨分枝傾向增加，殘留量較多時(shí)，可是使石墨尺寸減小，分枝傾向降低。鈣殘留量達(dá)到0.2%時(shí)，白口傾向明顯加大。 1、1、2反球化元素(球化干擾元素)的作用 該類元素主要是指破壞和阻礙使石墨球化的元素，按其作用機(jī)理大
6、概可以分三類： 一是消耗型反球化元素，如硫、氧、硒、碲等，它們與鎂、稀土元素生成化合物，通過消耗球化元素來阻止球狀石墨的形成?！ 《蔷辰缙龅那蚧蓴_元素，包括錫、銻、砷、銅、硼、鈦、鋁等，這些元素富集到晶界，促使碳在共晶后期結(jié)晶時(shí)，形成畸形的枝晶狀石墨，如果這些元素含量較高，也可在共晶中期促成石墨畸變，形成團(tuán)狀或厚片狀石墨?！ ∪且恍┲虚g球化干擾元素，如鋁、鉍，它們?cè)诤枯^低時(shí)主演通過偏析作用促成石墨畸變，含量較高時(shí)也能消耗球化元素。另外，反球化元素對(duì)球鐵基體也有不同的影響。TeB強(qiáng)烈促進(jìn)白口的形成，AsSnSbPb
7、Bi穩(wěn)定珠光體，AlZr促進(jìn)鐵素體形成，Se無影響。 1、2球化元素的配置和球化劑的種類 鎂、稀土和鈣，是目前公認(rèn)的有促進(jìn)石墨球化的能力，但如何結(jié)合工業(yè)生產(chǎn)實(shí)際來制備和使用，既保證球化劑的球化能力，又要在生產(chǎn)中容易制取，原料經(jīng)濟(jì)，使用方便，便成為配制和使用球化劑的的原則?！?、2、1球化元素的配置 ——成分配制原則和特點(diǎn):要有強(qiáng)烈的球化能力，著顯然要以鎂為主，鎂的沸點(diǎn)低，加入鐵水中可以使鐵水劇烈翻騰，反應(yīng)上下均勻；配成合金后增加比重，使其在鐵水中不易上浮，可以減少鎂的氧化和燒損。——消化中和反球化元素能力，稀土元素有有很強(qiáng)
8、的脫硫除氣、凈化鐵水和消除反球化元素的能力，而且我國稀土資源豐富，獲取原料成本較低?！蚧瘎┓磻?yīng)平穩(wěn)，易于操作。鈣雖然不能作為秋化劑單獨(dú)使用，但用它和和鎂、稀土配成復(fù)合球化劑，就既可以減少球化劑中MgO的含量，使球化處理平穩(wěn)，還可以
